Закономерности наследования 9 класс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конспект

открытого урока

на тему: «Закономерности наследования признаков, установленные

Г. Менделем. Моногибридное скрещивание»,

проведённого учителем биологии

Белоомутской средней общеобразовательной школы №1

Володиной Ириной Владимировной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Закономерности наследования признаков, установленные Г. Менделем. Моногибридное скрещивание.

Цели: сформировать у учащихся понятия о гибридологическом методе как основном методе изучения наследственности, о моногибридном скрещивании организмов, познакомить с сущностью первого и второго законов Менделя; научить школьников использовать знания основных понятий генетики для объяснения законов, открытых Г. Менделем; способствовать развитию познавательного интереса учащихся к изучению проблем генетики.

Оборудование: таблица «Моногибридное скрещивание», портрет Грегора Менделя, карточки с задачами для закрепления материала, раздаточный материал «Гибридологический метод изучения наследственности», «Первый и второй законы Г. Менделя».

Ход урока.

1.Организационный момент.

Постановка цели и задач урока.

На доске : Увлечение может прославить человека и стать главным делом его жизни.

-Почему Г. Мендель, не будучи биологом, открыл законы наследования, хотя

до него это пытались сделать многие талантливые учёные?

2.Изучение нового материала. Вступительное слово учителя.

-Наука о наследственности и изменчивости начинает свою подлинную историю с открытия Грегора Менделя. В 1865 году вышла в свет его работа «Опыты над растительными гибридами», в которой изложены закономерности наследования, открытые им в результате многолетних исследований на различных сортах гороха. К сожалению, его работы не были поняты и по достоинству оценены его современниками. Только через 35 лет открытые Менделем закономерности были переоткрыты заново(1900 год) Г. де Фризом, К. Корренсом и Э. Чермаком и начался бурный период развития науки о наследственности и изменчивости, которую с 1907 года стали называть генетикой.

Генетика- наука , изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов.(Запись в тетради).

а)Сообщение учащегося о науке генетике.

Генетика- молодая наука, составляющая основу всей современной биологии. Её возраст чуть более 100 лет. Название «генетика» предложил английский учёный У. Бетсон в 1906 году. Оно происходит от греческого слова «genesis», что означает происхождение.

Генетика- это наука об одном из самых сокровенных таинств природы- наследственности и изменчивости. Речь пойдёт о материальных носителях наследственности- хромосомах и генах.

 

 

 

Думаю, что в наши дни трудно, а, может быть, даже и невозможно отыскать в научном мире человека, рискнувшего бы отрицать увлекательность познания ген и хромосом, изучения их функций. Генетика увлекает своей логикой, загадочностью явлений.                       

       Генетика по праву может считаться одной из самых важных областей биологии. На протяжении тысячелетий человек пользовался генетическими методами для улучшения домашних животных и возделываемых растений, не имея представления о механизмах, лежащих в основе этих методов. Судя по разнообразным археологическим данным, уже 6000 лет назад люди понимали, что некоторые физические признаки могут передаваться от одного поколения к другому.

Отбирая определённые организмы из природных популяций, и скрещивая их между собой, человек создавал улучшенные сорта растений и породы животных, обладающих нужными ему свойствами.

б) Сообщение о жизни и научной деятельности Г. Менделя.

Грегор Мендель родился в крестьянской семье в Чешской Моравии в 1822 году. В 1843 году он поступил в Монастырь августинцев в городе Брио, где принял духовный сан. Позже он отправился в Вену, где провёл два года, изучая в университете естественную историю и математику, после чего в 1853 году вернулся в монастырь. Такой выбор предметов несомненно оказал существенное влияние на его последующие работы по наследованию признаков у гороха. Будучи в Вене, Мендель заинтересовался процессом гибридизации растений и, в частности, разными типами гибридных потомков и их статическими соотношениями. Эти проблемы и явились предметом научных исследований Менделя, которые он начал летом 1856 года.

в) Успехи, достигнутые Менделем, частично обусловлены удачным выбором объекта для экспериментов - гороха огородного. Мендель удостоверился, что по сравнению с другими этот вид обладает следующими преимуществами:

- имеется много сортов, чётко разделяющихся по ряду признаков;

- растения легко выращивать, имеют короткий период развития;

- горох- самоопыляющееся растение, его репродуктивные органы защищены от проникновения пыльцы с цветков других растений;

- возможно искусственное скрещивание сортов, гибриды, полученные от искусственного скрещивания разных сортов плодовиты, что позволяет следить за ходом наследования признаков в поколениях;

- имеет многочисленное потомство.

Из 34 сортов гороха Мендель выбрал 22 сорта, обладающих чётко выраженными различиями по ряду признаков, и использовал их в своих опытах по скрещиванию. Менделя интересовали 7 главных признаков:

- высота стебля;

- поверхность семян;

- окраска семян;

 

 

 

 

- форма плодов;

- окраска плодов;

- расположение цветов;

- окраска цветов.

Объяснение учителя. Скрещивание двух организмов называется гибридизацией; потомство от скрещивания двух особей с различной наследственностью называют гибридным; отдельную особь- гибридом.

Моногибридным называется скрещивание двух организмов, отличающихся по одной паре альтернативных (взаимоисключающих ) признаков.

Проведём скрещивание семян гороха по цвету. Для этого возьмём родительские организмы, отличающиеся наследственными задатками. Женская особь имеет  гены, отвечающие за жёлтую окраску семян. Мужская особь имеет  гены, отвечающие за зелёную окраску семян. В результате скрещивания  образуются гаметы А и а, и в первом поколении все горошины будут жёлтого цвета.                  

   Следовательно, у гибрида первого поколения из каждой пары альтернативных признаков проявляется только один. Второй признак как бы исчезает, не развивается. Преобладание у гибрида признака одного из родителей Г.Мендель назвал доминированием. Признак, проявляющийся у гибрида первого поколения и подавляющий развитие другого признака, был назван доминантным (от лат. dominantus- господствующий); противоположный, т.е. подавляемый признак-рецессивным (от лат.recessus- отступление, удаление). Доминантные гены обозначаются «А», «В», «С». Рецессивные гены- «а», «b», «с».

На основании этих данных Мендель сформулировал правило единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.

Из семян, полученных в F1 , Мендель вырастил растения гороха и снова скрестил их между собой. У растений второго поколения F2 большинство горошин были жёлтого цвета, но встречались и зелёные горошины. Всего Мендель получил 6022 жёлтые горошины и 2001 зелёную горошину. Легко сосчитать, что 3\4 гибридных семян имели жёлтую окраску и 1\4 зелёную.

Опыты с другими признаками подтвердили эти результаты, и Мендель сформулировал правило расщепления: при скрещивании гибридов первого поколения между собой во втором поколении наблюдается  расщепление и, снова появляются особи с рецессивными признаками.

Закон чистоты гамет.

В клетках гибридов F1 , хотя они и имеют только жёлтые горошины, обязательно должны присутствовать оба «элемента» (жёлтого и зелёного цветов), иначе у гибридов F2 не могут возникнуть горошины зелёного цвета.

 

Связь между поколениями обеспечивается через половые клетки- гаметы. Каждая гамета получает только один « элемент наследственности»(ген)-жёлтый или зелёный.

Эту гипотезу Менделя о том, что при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов, называют законом чистоты гамет. ( Учащиеся записывают схему скрещивания в тетради, пользуясь раздаточными  карточками).

Символы, используемые при составлении схем скрещивания.

Р- перента. Родители.

Родительские организмы, взятые для скрещивания, отличающиеся наследственными задатками.

F- филис. Дети. Гибридное потомство.

F1-гибриды первого поколения.

F2-гибриды второго поколения.

G-гаметы. А и а.

А, В- доминантные гены, отвечающие за доминантные признаки(за жёлтую окраску и гладкую поверхность семян).

а, b- рецессивные гены, отвечающие за развитие рецессивных признаков(за зелёную окраску и морщинистую поверхность семян).

А,а- аллельные гены, определяющие конкретный признак.

В,b- аллельные гены, определяющие другой признак.

АА, ВВ- доминантные гомозиготы.

аа, bb- рецессивные гомозиготы.

Аа- гетерозигота.

x- скрещивание.

  - символ, обозначающий женский пол особи(символ Венеры- зеркальце с ручкой).

  - символ, обозначающий мужской пол особи(символ Марса- копьё и щит).

3.Закрепление.

Решение задачи на моногибридное скрещивание.

Решая любую задачу по генетике, необходимо придерживаться следующего алгоритма.

а) Прочитать условие задачи от начала до конца.

б) Перевести данные задачи в генетические символы.

в) Записать условие задачи в краткой форме.

г) Осуществить решение, опираясь на соответствующую закономерность.

д) Прочитать условие задачи ещё раз и  сверить с решением, то ли найдено.

е) Написать ответ в согласии с условием задачи.

Образец решения задачи.

Задача.

У крупного рогатого скота ген комолости(безрогости) доминирует над геном рогатости. Какой фенотип и генотип будет иметь потомство от скрещивания рогатого быка с гомозиготными комолыми коровами? Определите формулу расщепления гибридов 2 поколения по генотипу и фенотипу.

1.Переводим данные задачи в генетические символы:

А – комолость                                                                                                              а –  рогатость

F1-? ,    F2-?

2. Записываем условие задачи в краткой форме.

Гомозиготные комолые коровы будут иметь генотип АА, рогатый бык может быть только гомозиготным рецессивным аа. Запишем генотипы родительских особей после символа Р. На первом месте укажем генотип коровы    , на втором – быка     . Между генотипами поставим знак скрещивания. Под генотипами кратко обозначим фенотипы.

Запишем типы гамет под генотипами родителей на следующей строке после символа G. У гомозиготной коровы АА образуются гаметы одного типа А, а у быка с генотипом аа – а. Вспомните почему так?

  3.Решение:

          В данном случае выполняется условие первого закона Менделя – скрещиваются гомозиготные особи. Следовательно, согласно этому закону всё потомство будет единообразно по фенотипу и генотипу. При полном доминировании аллеля комолости над аллелем рогатости всё потомство будет комолым, по генотипу – гетерозиготным Аа.

На третьей строке F1 запишем генотип потомства Аа, под ним кратко фенотип – комолые:

         С целью получения гибридов второго поколения необходимо скрестить гибриды первого поколения друг с другом. Определить и записать сорта мужских и женских гамет. На основании правила чистоты гамет в женском организме созревают в равном количестве два сорта гамет: одни с геном А, другие – с геном а. Такие же два сорта гамет созревают у отца.

         Определим возможные типы зигот, образующихся при оплодотворении, т. е. в результате случайной встречи указанных двух сортов женских гамет(А и а) с такими же мужскими гаметами(А и а). Запишем их после символа F2. Определим формулу расщепления гибридного потомства по генотипу и фенотипу.

Соотношение по генотипу 1АА : 2Аа : 1 аа

Соотношение по фенотипу 3 комолые : 1 рогатые.

4. Прочитываем условие задачи ещё раз и сверяем с решением, то ли найдено.

5. Ответ: всё потомство F1 будет единообразно: по генотипу Аа, по фенотипу – комолым; формула расщепления гибридов F2 по генотипу – 1АА : 2Аа : 1аа, по фенотипу – 3 комолые :1 рогатые.

5.Домашнее задание. Параграф 3.5(чтение, ответы на ?? после параграфа).